接觸法制硫酸的核心反應(yīng)是2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g),△H<0.在2L恒容的密閉容器中,加入3mol SO3(g)和1mol氧氣,在一定溫度下使其反應(yīng),反應(yīng)至4min時,氧氣的濃度為0.6mol/L,當(dāng)反應(yīng)到8min時,反應(yīng)到達平衡,此時c(SO3)=a mol/L.
(1)0min~4min內(nèi)生成O2平均速率v(O2)=
 
;
(2)達到平衡時c(O2)=c(SO2),則a=
 
mol/L;
(3)若起始時n(SO3)、n(SO2)、n(O2)(/mol)分別按下列4組數(shù)據(jù)投料,相同溫度下達到平衡時,三氧化硫濃度大于a mol/L的是
 

A.1、2、2         B.3、1.5、1        C.3、0、0        D.0、6、5
(4)當(dāng)上述反應(yīng)處于平衡狀態(tài)時,在體積不變的條件下,下列措施中有利于提高SO2平衡轉(zhuǎn)化率的有
 
(填字母)
A、升高溫度     B、降低溫度       C、增大壓強
D、減小壓強     E、加入催化劑      G、移出氧氣.
考點:化學(xué)平衡的計算,化學(xué)平衡的影響因素
專題:化學(xué)平衡專題
分析:(1)根據(jù)反應(yīng)至4min時,氧氣的濃度為0.6mol/L、容器容積為2L計算出氧氣的物質(zhì)的量變化,然后根據(jù)反應(yīng)速率表達式計算出0min~4min內(nèi)生成O2平均速率v(O2);
(2)c(SO3)=a mol/L,三氧化硫的物質(zhì)的量為:amol/L×2L=2amol;根據(jù)反應(yīng)方程式中二氧化硫與氧氣的物質(zhì)的量關(guān)系、反應(yīng)前氧氣的物質(zhì)的量為1mol、達到平衡時c(O2)=c(SO2)列式計算出a;
(3)先按照化學(xué)計量數(shù)將三氧化硫轉(zhuǎn)化成二氧化硫和氧氣,然后根據(jù)等效平衡知識分析各選項中濃度改變后,對三氧化硫濃度產(chǎn)生的影響;
(4)有利于提高SO2平衡轉(zhuǎn)化率,說明平衡向著正向移動,根據(jù)各選項條件對化學(xué)平衡的影響進行判斷.
解答: 解:(1)加入3mol SO3(g)和1mol氧氣,在一定溫度下使其反應(yīng),反應(yīng)至4min時,氧氣的濃度為0.6mol/L,達到平衡時氧氣的物質(zhì)的量為:0.6mol/L×2L=1.2mol,氧氣的物質(zhì)的量增加了0.2mol,0min~4min內(nèi)生成O2平均速率v(O2)=
0.2mol
2L
4min
=0.025mol/(L?min),
故答案為:0.025mol/(L?min);  
(2)當(dāng)反應(yīng)到8min時,反應(yīng)到達平衡,此時c(SO3)=a mol/L,三氧化硫的物質(zhì)的量為:amol/L×2L=2amol,則反應(yīng)消耗了(3-2a)mol三氧化硫,由反應(yīng)SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)可知,生成了(3-a)mol二氧化硫和
1
2
(3-2a)mol氧氣,達到平衡時c(O2)=c(SO2),即3-2a=
1
2
(3-2a)+1,解得a=0.5,
故答案為:0.5;
(3)加入3mol SO3(g)和1mol氧氣,與加入了3mol二氧化硫、2.5mol氧氣為等效平衡,
A、加入1mol三氧化硫、2mol二氧化硫、2mol氧氣,相當(dāng)于加入了3mol二氧化硫、2.5mol氧氣,達到平衡時三氧化硫的濃度為a,故A錯誤;
B、3mol三氧化硫、1.5二氧化硫、1mol氧氣,相當(dāng)于加入了4.5mol、2.5mol氧氣,與原平衡相比,二氧化硫的濃度增大,平衡向著正向移動,三氧化硫濃度增大,即大于a,故B正確;
C、只加入3mol三氧化硫,相當(dāng)于加入了3mol二氧化硫、1.5mol氧氣,與原平衡相比,氧氣的物質(zhì)的量減小,平衡向著逆向移動,三氧化硫的濃度減小,即小于a,故C錯誤;
D、加入6mol二氧化硫、5mol氧氣,相當(dāng)于增大了壓強,平衡向著正向移動,三氧化硫的濃度增大,大于2a,故D正確;
故選BD;
(4)A、升高溫度,平衡向著逆向移動,二氧化硫的轉(zhuǎn)化率減小,故A錯誤;
B、降低溫度,平衡向著正向移動,二氧化硫的轉(zhuǎn)化率增大,故B正確;      
C、增大壓強,增大壓強,平衡向著正向移動,二氧化硫的轉(zhuǎn)化率增大,故C正確;
D、減小壓強,減小壓強,平衡向著逆向移動,二氧化硫的轉(zhuǎn)化率減小,故D錯誤;  
E、加入催化劑,催化劑不影響化學(xué)平衡,二氧化硫的轉(zhuǎn)化率不變,故E錯誤;    
G、移出氧氣,反應(yīng)物濃度減小,平衡向著逆向移動,二氧化硫的轉(zhuǎn)化率減小,故G錯誤;
故選BC.
點評:本題考查了化學(xué)平衡的計算、影響化學(xué)平衡的因素,題目難度中等,注意掌握各種因素對化學(xué)平衡的影響,明確化學(xué)平衡的計算方法與技巧;試題有利于培養(yǎng)學(xué)生靈活應(yīng)用所學(xué)知識的能力.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

某溫度下,體積一定的密閉容器中進行如下可逆反應(yīng):X(g)+Y(g)?Z(g)+W(g);△H>0.下列敘述正確的是( 。
A、升高溫度,平衡逆向移動
B、當(dāng)容器中氣體壓強不變時,反應(yīng)達到平衡
C、平衡后加入X,上述反應(yīng)的△H增大
D、平衡后加入少量W,逆反應(yīng)速率增大

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

[有機化學(xué)基礎(chǔ)]Ⅰ.莽草酸是合成治療禽流感的藥物--達菲(Tamifiu)的原料之一,它的一種異構(gòu)體a的結(jié)構(gòu)簡式如圖1所示.

(1)該有機物的分子式為:
 

(2)1mola最多消耗
 
molNaOH
Ⅱ.如圖2中X是一種具有果香味的合成香料,D蒸氣的密度是相同條件下氫氣密度的14倍,E是生活中常見的一種有機物.
回答下列問題:
(3)A分子中官能團的名稱
 

(4)B→C的化學(xué)反應(yīng)類型為
 
反應(yīng).
(5)A的一種同分異構(gòu)體F不能發(fā)生消去反應(yīng),則F的結(jié)構(gòu)簡式為
 

C+E→X的化學(xué)方程式為
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

設(shè)NA代表阿伏伽德羅常數(shù)的數(shù)值,下列說法正確的是( 。
A、標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1mol氦氣和22.4L氮氣所含的原子個數(shù)均為2NA
B、1molH2O和1molOH-中所含電子數(shù)均為10NA
C、1molNa2O2中含有的陰離子數(shù)為2NA
D、鋁與足量鹽酸反應(yīng),生成2.24LH2時,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.2NA

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

以甲烷(CH4)、合成氣(CO和H2)、CO2、甲醇(CH3OH)、甲醛(HCHO)等為初始反應(yīng)物可以反應(yīng)合成一系列重要的化工原料和燃料.其中作為初始反應(yīng)物的甲醇是一種可再生能源,具有廣泛的開發(fā)和應(yīng)用前景.
(1)工業(yè)上一般采用下列兩種反應(yīng)合成甲醇:
反應(yīng)Ⅰ:CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)△H1
反應(yīng)Ⅱ:CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)△H2
①上述反應(yīng)符合“原子經(jīng)濟”原則的是
 
(填“Ⅰ”或“Ⅱ”).
②下表所列數(shù)據(jù)是反應(yīng)Ⅰ在不同溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)(K).
溫 度 250℃ 300℃ 350℃
K 2.041 0.270 0.012
由表中數(shù)據(jù)判斷△H1
 
0 (填“>”、“=”或“<”).
③某溫度下,將2mol CO和6mol H2充入2L的密閉容器中,充分反應(yīng),達到平衡后,測得c(CO)=0.2mol/L,則CO的轉(zhuǎn)化率為
 
,此時的溫度為
 
℃(從上表中選擇).
(2)已知在常溫常壓下:
①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H1=-1277.0kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H2=-566.0kJ/mol
③H2O(g)=H2O(l)△H3=-44.0kJ/mol
寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式
 

(3)2009年10月,中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所在甲醇燃料電池技術(shù)方面獲得新突破,組裝出了自呼吸電池及主動式電堆.甲醇燃料電池的工作原理如圖所示.
①該電池工作時,c口通入的物質(zhì)為
 
;該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為:
 

②工作一段時間后,當(dāng)6.4g甲醇完全反應(yīng)生成CO2時,有
 
NA個電子轉(zhuǎn)移.
③若該電池通入O2的量為1L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),且反應(yīng)完全,則用此電池來電解NaCl溶液(惰性電極),最多能產(chǎn)生Cl2的體積為
 
L(標(biāo)準(zhǔn)狀況).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

氯氣及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人類生活中都有著重要的應(yīng)用.
(1)Ca(ClO)2、NaClO、NaClO2等含氯化合物都是常用的消毒劑和漂白劑是因為它們都具有
 
性,請寫出工業(yè)上用氯氣和NaOH溶液生產(chǎn)消毒劑NaClO的離子方程式
 

(2)棕黃色強刺激性氣體Cl2O為國際公認(rèn)高效安全滅菌消毒劑之一,實驗室可用潮濕的Cl2與Na2CO3反應(yīng)制取少量Cl2O,配平并補充完整下列反應(yīng)方程式:
 
Cl2+
 
Na2CO3+
 
=
 
NaHCO3+
 
NaCl+
 
 Cl2O
(3)黃色氣體ClO2可用于污水殺菌和飲用水凈化.
①KClO3與SO2在強酸性溶液中反應(yīng)可制得ClO2,此反應(yīng)的離子方程式為
 

②ClO2遇濃鹽酸會生成Cl2,每生成1mol Cl2轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為
 

③ClO2可將廢水中的Mn2+轉(zhuǎn)化為MnO2而除去,本身還原為Cl-,該反應(yīng)過程中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為
 

(4)用Cl2生產(chǎn)某些含氯有機物時會產(chǎn)生副產(chǎn)物HCl.利用反應(yīng)4HCl+O2
CuO、CuCl2
400℃
2Cl2+2H2O,可實現(xiàn)氯的循環(huán)利用.
已知:①上述反應(yīng)中,4mol HCl被氧化放出115.6kJ的熱量.

則斷開1mol H-O鍵與斷開1mol H-Cl鍵所需能量相差約為
 
kJ,H2O中H-O鍵比HC1中H-Cl鍵(填“強”或“弱”)
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

下列敘述中正確的是( 。
A、某溶液加入CCl4,CCl4層顯紫色,證明原溶液中存在I-
B、向某溶液中先滴加CaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀,再滴加稀鹽酸沉淀溶解并產(chǎn)生無色氣體,該氣體能使澄清石灰水變渾濁,則該溶液中一定有CO32-
C、液溴易揮發(fā),存放液溴應(yīng)加水封,并保存在棕色試劑瓶中
D、向某溶液中先滴加BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀,再滴加稀鹽酸白色沉淀不溶解,該溶液一定含有SO42-

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

利用可再生能源代替石油和煤已經(jīng)成為未來發(fā)展的趨勢,甲醇作為重要的可再生能源具有廣泛的開發(fā)和應(yīng)用前景.工業(yè)上常利用反應(yīng)CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H<0來合成甲醇.
(1)經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)在230℃~270℃時合成最為有利.為探尋合成氣最合適的起始組成比,分別在230℃、250℃和270℃時進行實驗,實驗結(jié)果如圖1.230℃的實驗結(jié)果所對應(yīng)的曲線是
 
(填字母); 從提高CO轉(zhuǎn)化率的角度等綜合分析,該溫度下工業(yè)生產(chǎn)適宜采用的合成氣組成n(H2):n(CO) 的比值范圍是
 
(填字母).
A.1~1.5        B.2.5~3       C.3.5~4.5
(2)制甲醇所需要的氫氣,可通過下列反應(yīng)制取:H2O(g)+CO(g)?H2(g)+CO2(g)
△H<0,某溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=1.回答下列問題:
①該溫度下,若起始時c(CO)=2mol?L-1,c(H2O)=3mol?L-1,反應(yīng)進行一段時間后,測得CO的濃度為1mol?L-1,則此時該反應(yīng)v(正)
 
v(逆)(填“>”、“<”或“=”).
②若降低溫度,該反應(yīng)的K值將
 
(填“增大”、“減小”或“不變”).
(3)甲醇是一種化工原料,工業(yè)上合成甲醇的反應(yīng):CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H=-90.8kJ?mol-1
若在溫度、容積相同的3個密閉容器中,按不同方式投入反應(yīng)物,保持恒溫、恒容,測得反應(yīng)達到平衡時的有關(guān)數(shù)據(jù)如下:
容器
反應(yīng)物投入量 1molCO、2molH2 1mol CH3OH 2molCO、4molH2
CH3OH的濃度(mol/L) c1 c2 c3
反應(yīng)的能量變化 放出Q1 kJ 吸收Q2 kJ 放出Q3 kJ
①容器內(nèi)壓強P:P、P與P的關(guān)系是
 
(用“>”、“<”或“=”表示);
②變化的熱量數(shù)值Q中,Q1 與Q2的和是
 
(填具體數(shù)值).
(4)目前,以甲醇為原料的燃料電池已經(jīng)應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn).下圖是甲醇燃料電池應(yīng)用的示意圖2,已知甲池的總反應(yīng)式為:2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O請根據(jù)圖2填寫下列空白:乙池中A電極的電極反應(yīng)式為
 
,甲池中通入CH3OH電極的電極反應(yīng)式為
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

互動交流學(xué)習(xí)體會是新課改倡導(dǎo)的學(xué)習(xí)方法之一.以下A、B、C、D 四種說法是四位同學(xué)相互交流的學(xué)習(xí)體會,其中有錯誤的是( 。
A、燃燒不一定有氧氣參加
B、只要有鹽和水生成的反應(yīng)就一定是中和反應(yīng)
C、一種單質(zhì)和一種化合物發(fā)生的反應(yīng)不一定是置換反應(yīng)
D、飽和溶液析出晶體后,剩余溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可能不變

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同步練習(xí)冊答案